内蒙古北山阿德格色格色格东锑矿发现及找矿意义
2020-09-20祁翼王军李高歌
祁翼 王军 李高歌
(①紫金矿业集团股份有限公司矿产地质勘查院 厦门361000②中化地质矿山总局新疆地质调查院 乌鲁木齐 830000)
阿德格色格色格东锑矿是内蒙古北山地区新发现的一处锑矿床,位于阿拉善盟额济纳旗境内,西与甘肃省、北与蒙古国毗邻。2017 年由中化地质矿山总局新疆地质调查院承担的内蒙基金项目阿拉善盟1∶5 万区域矿产地质调查中发现。从大地构造单元看,跨越哈萨克斯坦(准噶尔)、塔里木和华北板块3大板块。属于塔里木板块一级构造单元之塔里木板块东部陆缘增生带(图1),南蒙古微陆块南缘,珠斯楞-杭乌拉古生代裂陷槽。区域上,深大断裂错综繁杂,岩浆岩发育,同时横跨多个Ⅱ级成矿带。
本文在全区矿产研究基础上,结合已有矿床(点)分布、矿床类型、物化探异常特征,对该区锑矿成矿背景及成矿环境进行进一步研究,以期为额济纳北山成矿带东延至中蒙边境一带寻找锑矿提供一定启迪和帮助。
图1 研究区大地构造位置图
1 区域地质特征
研究区大地构造位于华北板块和塔里木板块接壤部位,属于塔里木板块一级构造单元之塔里木板块东部陆缘增生带(图1),南蒙古微陆块南缘,珠斯楞-杭乌拉古生代裂陷槽。区域上为多个构造单元交汇地带,地质构造复杂,主要表现为一系列由古生代地质体组成的隆起与中生代地层构成的凹陷相间排列。主要构造线方向呈近东西、北东和北西向弧形展布。
1.1 地层
区内古生界属于塔里木-南疆地层大区中、南天山-北天山地层区中天山-马鬃山地层分区马鬃山地层小区,中、新生界属于阿拉善地层区巴丹吉林地层分区。出露地层主要为:蓟县-青白口系圆藻山群一套巨厚的浅海近岸相碳酸盐岩沉积,出露面积较小;上二叠统哈尔苏海组夹硅质灰岩碎屑岩建造;上三叠统珊瑚井组碎屑岩建造;下白垩统巴音戈壁组粗碎屑岩建造;下白垩统苏红图组碎屑岩夹陆相火山岩建造;上白垩统乌兰苏海组红色膏岩建造;新生界上更新统洪积层,全新统冲积层、湖积层。
1.2 侵入岩
区内岩浆活动强烈,与成矿关系密切的多为中酸性侵入岩,主要由印支期二长花岗斑岩、斜长花岗岩组成,呈脉状产出,脉体大小不一,长200~1000m,宽2~5m,多为断续平行或交错分布,北东向展布,倾角35°~75°,与区域构造方向一致。岩体主要侵入于上二叠统哈尔苏海组中,与围岩接触面多发生硅化、碳酸盐化、绢云母化、泥化等。
1.3 构造
研究区区域上属于塔里木板块一级构造单元之塔里木板块东部陆缘增生带。区内褶皱总体为以二叠系为基底的北东东向展布的一系列背、向斜相间的复式褶皱系。蒙根乌拉地区北东向、近东西向及近南北向断裂构造发育,遥感影像呈一大型环形构造,可能与深部存在隐伏岩体有关,为后期成矿提供了极强的热动力条件。
1.4 矿产
研究区属于额济纳-雅干华力西期铁、金、铜、钼、镍成矿带(Ⅲ8),该带可进一步划分为甜水井-乌珠尔嘎顺-雅干铅锌、银、铜、金成矿亚带和石板井-七一山-呼伦西白金、铜、铅锌、锑成矿亚带。
内蒙古北山鹿嘴子锑矿出露含矿地层为石炭系红柳园组一套陆源碎屑岩建造,成矿热液与印支期辉长岩侵入有关,矿体受北西向断裂控制。西部阿木乌苏锑矿,含矿岩系为二叠系火山熔岩与火山碎屑岩建造,矿体常分布于花岗闪长岩与地层接触带及附近,受北西西向断裂构造控制。燕山期花岗质岩浆活动强烈,呈岩株状产出,与成矿关系密切。区域上该成矿带具较大规模的Sb,Au,As,Pb,Zn,Ag等元素异常,表明该区找矿潜力较大。
2 区域地球化学特征
1∶20 万扎敏傲包幅岩石、水系沉积物化探资料表明,Hg、As、Sb、Au、Cd、Ag、Pb元素异常强度高,范围大,元素组合好,有利于成矿。
根据变异系数Cv(S 标准离差/X 背景平均值)数值统计,含矿地层上二叠统哈尔苏海组中水系沉积物变异系数Cv 大于0.8,呈强分异型的元素有As、Sb;岩石中变异系数Cv大于1.0,呈强分异型的有Sb、As、W等元素。
1∶5 万水系沉积物化探扫面显示,哈尔苏海组Au、As、Sb、Pb、Zn、Ag 主成矿元素异常强度高,浓度分带明显,尤其是Sb异常突出,与新发现的锑矿化带套合较好。
呼伦布斯格一带土壤测量元素相对离散程度图上,元素聚集为3 组:一组Sb 变化程度最大,高含量数据较多,离散程度大,富集成矿可能性最大,并在苏木敖日布格发现锑矿化;二组Au、Pb 变化程度较大,富集成矿可能性较大,并于乌拉尚德东发现金、铅矿化;三组元素变化程度一般,但存在局部成矿的可能。
1∶5万地球化学图中,Au、Sb元素高背景区分布于敦德格根色格色格以南-乌兰额格以西的二叠系哈尔苏海组和白垩系乌兰苏海组中。
3 矿区与矿床地质体特征
3.1 矿区地质特征
(1)含矿地层:阿德格色格色格锑矿点是2017年中化新疆地调院于1∶5 万矿产地质调查工作中新发现矿点,锑矿脉多产于上二叠统哈尔苏海组硅化砂岩及粉砂岩、泥质粉砂岩中。
(2)赋矿岩石:锑矿直接赋矿岩石为碳酸盐化硅化砂岩,岩石主要由石英、岩屑等组成,次为氧化铁、石英脉和碳酸盐脉。
(3)成矿流体:据区域岩浆活动特点,笔者认为三叠纪晚期岩浆的侵位或之后构造作用带来的含矿热液引起的水-岩反应,使Sb、Au 等成矿元素富集,岩体中热液与上二叠统哈尔苏海组碎屑岩中Sb、Au高背景的围岩发生交代作用,活化、萃取的成矿物质形成含矿流体,随同热液一同运移,使Sb 等成矿元素在有利部位初次富集成矿。
(4)控矿构造:区内断裂构造主要为一条北东向主干断裂,地表主要为大规模发育的主体呈北东向的石英脉带,破碎带中岩石多为碎裂岩化长石砂岩、岩屑砂岩等,局部可见构造角砾、断层泥等,带内碳酸盐化、泥化发育。该断裂贯穿全区,长超过3km,破碎带宽50m。该主干断裂两侧还衍生较多小断层,为北东向、北西西向两组,并伴随强烈蚀变,为区内主要容矿构造。
(5)围岩蚀变:阿德格色格色格锑矿主要矿化蚀变类型包括硅化、碳酸盐化、泥化、绢云母化、绿泥石化、褐铁矿化、辉锑矿化等。其中硅化、褐铁矿化主要发育于石英脉中。
3.2 矿体特征
研究区地表共发现3条含锑矿化蚀变带(图2),其中Ⅰ号矿化蚀变带呈北东向延伸,长1000m,宽25~100m。区内蚀变带发育一条北东向断裂,走向45°,破碎带宽20m,带内岩石包括细砂岩残块、碎裂岩化变质砂岩等,裂隙发育,充填网状石英脉,圈定出一个锑矿体。矿体呈脉状,地表沿走向出露长60m。该矿体分为两段含矿层,编号为Sb-Ⅰ-1 和Sb-Ⅰ-2。矿石组成主要为含辉锑矿蚀变岩,局部可见明显辉锑矿细脉。矿化以浸染状辉锑矿化为主,偶见团块状、斑点状矿化。Sb-Ⅰ-1 矿体。Sb 品位1.52%~8.92%,平均5.26%,变化系数67.32%,矿体真厚度2.34m,属锑组分分布均匀矿体;Sb-Ⅰ-2 矿体。Sb 品位0.86%~5.62%,平均3.365%,品位变化系数100.16%,单工程矿体真厚度0.585~0.43m,矿体平均真厚度0.51m,厚度变化系数21.50%,属厚度稳定、锑组分分布较均匀的矿体。
图2 阿德格色格色格锑矿地质简图
Ⅱ号矿化蚀变带呈北东向延伸,长1200m,宽50~140m。蚀变带发育一条北东向断裂,为本区主干断裂,破碎带宽50m,带内圈定一条矿体Sb-Ⅱ,矿体呈脉状,沿走向地表出露长150m,深部未控制,矿体产状307°∠33°。矿化以浸染状辉锑矿化为主,偶见团块状、斑点状矿化。Sb 单工程平均品位1.65%~2.13%,矿体平均品位1.97%,品位变化系数18.16%;单工程矿体真厚度1.28~2.50m,平均真厚度1.89m,厚度变化系数45.64%。属厚度稳定、锑组分分布均匀矿体。
Ⅲ号矿化蚀变带呈北西西向延伸,走向113°,长900m,宽30~80m。矿化体类型为蚀变岩型,地表未发现明显辉锑矿化,仅见褐铁矿化蚀变产出,圈定一个锑矿体Sb-Ⅲ,矿体形态呈脉状,沿走向地表出露长80m,深部未控制,矿化蚀变带与围岩接触面产状为220°∠29°。矿石组成主要为含辉锑矿蚀变岩,矿化以浸染状辉锑矿化为主。Sb品位0.63%~1.31%,平均0.89%,品位变化系数51.83%;矿体真厚度1.66m。属锑组分分布均匀矿体。
3.3 矿石特征
区内地表可见蚀变岩中充填明显的细脉状、浸染状辉锑矿,以及风化残留的原生块状辉锑矿石(图3)。辉锑矿风化呈浑圆状,充填较多的石英细脉,辉锑矿呈银灰色,金属光泽,污手,比重较大,坚硬性脆,常伴生雌黄、雄黄。
图3 辉锑矿矿石照片
3.4 矿化体地球化学特征
阿德格色格色格锑矿化带主要分布在AP9号综合异常中,单元素以Ag、Au、Mo、Sb为主,为二级浓度分带以上,元素异常套合好,异常强度大。区内石英脉发育,具褐铁矿化。异常综合剖析图中,银异常总面积1.17km2,极大值为0.43×10-6,均值0.23×10-6;金异常面积1.07km2,极大值为6.95×10-9,均值4.82×10-9;锑异常面积0.70km2,极大值7 为15.62×10-6,均值6.26×10-6。
3.5 矿化体地球物理特征
物、化探成果及地表矿化显示,该区域深部可能存在硫化物富集地质体,隐伏硫化物地质体可能与石英脉伴生,石英脉浅部矿化程度较弱。随着深度的增加,矿化强度逐渐增强,推断JDH1-1 异常是由深部隐伏的矿化石英脉引起。JDH1-1 激电异常与化探Au 异常叠合较好,异常内发现一条辉锑矿矿脉,具有较大找矿潜力(表1)。
表1 岩(矿)石电性参数统计结果分析
从岩(矿)石极化率、电阻率看,区内辉锑矿脉呈明显高极化特征。据区内岩矿石电性特征,可将富含硫化物的矿化蚀变带与围岩区分开。
4 成矿模式
(1)地质标志:锑矿(化)点产于上二叠统哈尔苏海组中,印支-燕山期岩浆热液萃取地层中高背景锑元素,含矿热液沿北东向导矿构造富集成矿,带内岩石破碎变形强烈,发生碎裂岩化等动力变质。
(2)地球物理标志:通过激电中梯测量圈出2 处激电异常,显示高极化、相对中高阻的激电特征,推测深部存在硫化物富集体。
(3)地球化学标志:土壤地球化学特征显示明显异常,元素组合以Au、As、Sb为主,异常面积大,强度高,浓度分带好,元素异常套合好,具有明显的浓集中心,地表矿化体露头处Sb 值超过200×10-6;1︰5 万土壤地球化学特征显示Sb 异常,或与Au、As 等元素异常叠加,套合较好。
(4)矿化蚀变标志:可见硅化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化、褐铁矿化、辉锑矿化等矿化蚀变,地表出露明显的灰黑色碎裂岩化变质砂岩,辉锑矿化体伴生有雌黄、雄黄蚀变。
5 结论及建议
(1)阿德格色格色格东锑矿的首次发现,为额济纳北山成矿带向东延伸寻找锑矿开拓了思路,指明了方向。区域分析对比研究认为,石板井-七一山-呼伦西白金、铜、铅锌、锑成矿亚带向东延至中蒙边境一带具有寻找热液型锑矿的巨大潜力。
(2)阿德格色格色格东锑矿体严格受北东向主干断裂控制,断裂旁侧的次级构造是锑矿富集地段,构造对锑矿床的形成起叠加改造、富集成矿和控制作用,其成因类型为硅化蚀变的热液脉状锑矿床。
(3)额济纳北山成矿带古生代陆源碎屑岩建造、印支-燕山期岩浆活动、强分异型高背景的锑元素地球化学场、断裂破碎带、硅化、褐铁矿化蚀变带是寻找锑矿的直接找矿标志。
(4)该区发现Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿化带后,在其外围所布置的化探剖面测量和槽探揭露工作显得不足,化探查证工作力度不够。据该区所处构造位置和地质特征,应加大找矿勘查投入,加强物化探异常查证工作。笔者认为,北山地区有望发现一个真正意义上的阿德格色格色格东锑矿。